Phương pháp giải bài tập Ngắt tụ điện đang mắc song song trong mạch dao động LC

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP NGẮT TỤ ĐIỆN

ĐANG MẮC SONG SONG TRONG MẠCH DAO ĐỘNG LC

Mạch gồm hai tụ C₁ và C₂ ghép song song, sau đó ngắt khóa K ở tụ C₁.

Vào thời điểm ngay trước khi đóng khóa K ta luôn có:

Giải hệ trên ta biểu diễn được W_L, W_C1, W_C2 qua W.

Khi ngắt khóa K thì tụ C₁ không tham gia vào mạch dao động nữa, năng lượng của mạch sau đó là:

W’ = W_L + W_C2 và tần số góc:

Chú ý: Ở cả hai trường hợp trên, nếu đóng (mở) ở thời điểm W_C1 = 0 (q = 0, u = 0, i = ± I₀) thì ta luôn có W’ = W.

Trong đó: 

 Hai tụ điện C₁ = C₂ mắc song song. Nối hai đầu bộ tụ với ắc qui có suất điện động E = 6V để nạp điện cho các tụ rồi ngắt ra và nối với cuộn dây thuần cảm L để tạo thành mạch dao động. Sau khi dao động trong mạch đã ổn định, tại thời điểm dòng điện qua cuộn dây có độ lớn bằng một nữa giá trị dòng điện cực đại, người ta ngắt khóa K để cho mạch nhánh chứa tụ C₂ hở. Kể từ đó, hiệu điện thế cực đại trên tụ còn lại C₁ là:

Hướng dẫn giải

Chọn C.

Ta có: C₁ = C₂ = C₀.

Năng lượng của mạch dao động khi chưa ngắt tụ C₂:

Khi i = I₀/2, năng lượng từ trường:

Khi đó năng lượng điện trường: 

Năng lượng điện trường của mỗi tụ: W_C1 = W_C2 = W_C/2 = 13,5C₀

Sau khi ngắt một tụ năng lượng còn lại của mạch là: W = W_L + W_C1 = 22,5C₀

Mặt khác:

Câu 1: Hai tụ điện C₁ = C₂ mắc song song. Nối hai đầu bộ tụ với ắc qui có suất điện động E = 6 V để nạp điện cho các tụ rồi ngắt ra và nối với cuộn dây thuần cảm L để tạo thành mạch dao động. Sau khi dao động trong mạch đã ổn định, tại thời điểm dòng điện qua cuộn dây có độ lớn bằng một nữa giá trị dòng điện cực đại, người ta ngắt khóa K để cho mạch nhánh chứa tụ C₂ hở. Kể từ đó, hiệu điện thế cực đại trên tụ còn lại C₁ là:

A. 3√3 V                               

B. 3 V   

C. 3√5 V                               

D. √2 V

Câu 2: Một mạch dao động gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ C₁ = 3C₀; C₂ = 2C₀ mắc song song. Mạch đang hoạt động thì ở thời điểm năng lượng điện trường bằng nửa năng lượng từ trường thì tụ C₁ được tháo nhanh khỏi mạch. Cường độ dòng điện cực đại qua cuộn dây sau đó bằng bao nhiêu lần so với ban đầu?

A. 0,92           

B. 0,89           

C. 0,78           

D. 0,56

...

--(Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về)--

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Ngắt tụ điện đang mắc song song trong mạch dao động LC môn Vật Lý 12 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.